内容正文:
开卷预习一刻钟
(一)数学模型及其常见形式与建立过程
(二)种群的“J”形增长
(三)种群的“S”形增长
1.条件:自然界中的 总是有限的。
2.形成原因
资源和空间
3.K值及其应用
(1)环境容纳量(K值):一定的环境条件所能维持的种群 。
(2)K值的应用(以野生大熊猫为例)
大熊猫锐减的重要原因 栖息地遭到破坏后,由于 和 ,其K值会变小
保护措施 建立 ,改善它们的栖息环境,从而提高环境容纳量,是保护大熊猫的根本措施
最大数量
食物的减少
活动范围的缩小
自然保护区
(四)种群数量的波动
1.在自然界,有的种群能够在一段时期内维持数量的 。
2.对于大多数生物来说,种群数量总是在 中。
3.某些特定条件下可能出现种群爆发。
4.当种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(五)探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.计数方法: 法。
相对稳定
波动
抽样检测
2.计数操作过程
1.(教材第8页“思考讨论”)根据资料中的两个实例,分析自然种群数量在一段时间内能否发生类似“J”形增长?
提示:能发生。自然种群数量在最初一段时间内生活资源和生存空间都相对充裕,可以按照“J”形增长。
2.(教材第10页“思考讨论”)鼠害导致农作物减产,蚊、蝇会传播疾病,从环境容纳量角度分析,采取防治措施的根本目的是什么?
提示:降低鼠、蚊、蝇等种群的环境容纳量。
掩卷归拢5分钟
1.在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下,种群数量呈“J”形增长,数学模型为Nt=N0λt。
2.正常情况下,自然界的资源和空间是有限的,种群数量会呈“S”形增长。
3.一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
4.“J”形曲线的增长率是不变的,“S”形曲线的增长速率先增大后减小。
提能点(一) 归纳概括种群数量 “J”形增长和“S”形增长的关系
[任务驱动]
1.在种群数量“J”形增长中,若N0为该种群的起始数量,t为时间(年),Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,则Nt=N0λt。
请分析在λ>1、λ=1、λ<1和λ=0时种群数量分别会发生怎样的变化?
提示:①当λ>1时,种群呈“J”形增长;②当λ=1时,种群数量保持稳定;③当λ<1时,种群数量下降;④当λ=0时,种群无繁殖,下一代将灭亡。
2.生态学家高斯曾经做过这样一个实验:在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24 h 统计一次大草履虫的数量。经过反复实验,得出了如图所示的结果。从图中可以看出,大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快,第五天以后基本维持在375个左右。
(1)由图分析在0~K/2、K/2~K以及达到K值时出生率、死亡率与种群数量变化的关系。
提示:①0~K/2时,出生率>死亡率,种群数量增加。②K/2时,出生率与死亡率的差值最大,种群增长速率最大。③K/2~K时,出生率>死亡率,但差值在减小,种群数量增长缓慢。④K值时,出生率=死亡率,种群数量达到最大。
(2)在种群数量为K/2、K时该种群的年龄结构分别是哪种类型?
提示:增长型、稳定型。
[生成认知]
1.种群的“J”形和“S”形增长的特点
2.辨析“λ”与“增长率”的关系
(1)“λ”≠增长率
种群“J”形增长的数学模型:Nt=N0λt中,λ代表某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,不是增长率。
增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%。
(2)曲线分析
[典例] 科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究λ=Nt+1/Nt随时间的变化趋势,结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量,Nt+1表示第t+1年的种群数量)。下列分析正确的是 ( )
A.甲种群在t1~t2段的种群数量不断增加
B.乙种群在t1~t2段的种群数量一直减少
C.乙种群在t3后种群数量保持稳定
D.甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到了改善
[解析] 甲种群在t1~t2段,λ一直小于1,种群数量不断减少,A错误;乙种群在t1~t2段,λ先大于1,后小于1,种群数量先增加后下降,B错误;乙种群在t3后λ等于1,种群数量保持稳定,C正确;甲种群在t3后,λ大于1,且保持不变,种群数量不断增加,D错误。
[答案] C
[跟踪训练]
1.如图为种群数量增